Apa istilah yang ramah manusia untuk orientasi mobile-robot dan arah relatif objek non-robot?

9

Dalam pemrograman robotika, orientasi diberikan terutama dalam hal koordinat x, y, & z, dari beberapa lokasi pusat. Namun koordinat x, y, z tidak sesuai untuk pemahaman manusia yang cepat jika ada banyak lokasi untuk memilih (misalnya, {23, 34, 45}, {34, 23, 45}, {34, 32, 45} , {23, 43, 45} tidak ramah terhadap manusia, dan sangat rentan terhadap kesalahan manusia). Namun deskriptor orientasi bahasa Inggris yang lebih umum sering terlalu bertele-tele atau terlalu tidak tepat untuk seleksi cepat (misalnya, "kamera menghadap ke depan pada bahu kanan robot 1" terlalu bertele-tele; tetapi "depan" / "maju" terlalu tepat - adalah kamera di ujung tombak atau apakah mengarah ke depan?)

Di bidang angkatan laut dan aeronautika, lokasi kendaraan umumnya dibicarakan sebagai kedepan, buritan (atau buritan), pelabuhan, dan kanan. Sementara, arah gerakan yang relatif terhadap kendaraan sering diberikan mengacu pada bentuk jam (misalnya, maju kedepan akan "pada 12", belakang buritan akan "pada 6", sedangkan kanan kanan dan kanan) kiri port adalah "at 3" dan "at 9", masing-masing). Bahasa ini mendukung komunikasi manusia yang cepat yang lebih tepat daripada istilah seperti "depan" dan "maju". Apakah ada istilah yang setara dalam robotika seluler?

mobile-robot control design localization navigation Optimalisasi Diri Rekursif
sumber
2
Pertanyaan ini telah berubah secara signifikan sejak saya menjawabnya. Alih-alih menjawabnya, saya hanya akan meninggalkan jawaban saya jika seseorang membutuhkan contoh.
Josh Vander Hook
@Josh - Terima kasih. Ini jelas informasi yang masih sangat berguna!
Optimalisasi Diri Secara Rekursif
Mengapa Anda memerlukan deskripsi sebagai "ramah manusia"? Deskripsi matematis membuat semuanya PRECISE dan CONCISE. "Ramah manusia" tidak didefinisikan dengan baik di sini, dan perlu diklarifikasi.
Paul

Jawaban:

9

Biasanya, bingkai koordinat ditempatkan di pusat robot. Sumbu x menunjuk ke depan, sumbu y menunjuk ke kiri, dan sumbu z menunjuk ke atas. Kemudian, kami mengukur sudut sehubungan dengan sumbu x. Jadi, sudut 90 derajat berarti sepanjang sumbu y, seperti yang ditunjukkan,

Bingkai Koordinat untuk Robot Seluler

Jadi, "12" sesuai dengan 0 yaw, atau lurus ke depan. "9" sesuai dengan 90 derajat yaw, atau sepanjang sumbu y. 6 sesuai dengan 180 derajat yaw, atau lurus kembali sepanjang sumbu x minus, dll.

Anda bertanya "Bagaimana cara saya menggambarkan objek relatif terhadap robot", yang sama dengan "bagaimana saya menggambarkan lokasi objek dalam kerangka koordinat robot" Dengan kebutuhan, kami menganggap keduanya sama, jadi roda "sisi pengemudi" adalah "kiri depan". Depan karena itu + X, dan kiri karena itu + Y. Kaleng berada di "depan" robot karena mereka memiliki koordinat + X. Mereka berada "di bawah" robot karena mereka memiliki koordinat -Z.

Itu sama dengan "Port", "Aft", "Starboard", karena ini dijelaskan sehubungan dengan kendaraan , bukan sehubungan dengan pengamat. Ini adalah definisi dasar dari Kerangka Referensi .

Josh Vander Hook
sumber
1
Saya setuju dengan yaw, pitch and roll yang cukup sering digunakan. Tetapi bahkan jika jawabannya terbatas pada kendaraan darat, saya tidak yakin sisanya berlaku. Saya misalnya akan selalu lebih suka y-forward daripada x-forward. Juga, pusat robot Anda mungkin tidak selalu menjadi pilihan yang baik untuk menempatkan kerangka tubuh sistem Anda.
Jakob
@ Josh - Itu informasi bagus tentang terminologi untuk arah robot. Saya sebenarnya mencari (a) lokasi relatif di kendaraan & (b) lokasi relatif bukan kendaraan. Misalnya, dalam gambar, (a) bagaimana Anda merujuk ke lokasi setiap ban (misalnya, sisi pengemudi depan, port belakang) & (b) bagaimana Anda merujuk ke arah soda (misalnya, "di 12 "atau 0 yaw)? Saya secara khusus mencari istilah umum, ramah-manusia, yang dapat digunakan berbagai konfigurasi robot termasuk robot beroda 6, kapal, & biped (mis. Saya tidak bisa menggunakan pengemudi & penumpang untuk kerabat di kendaraan) .
Optimalisasi Diri Rekursif
Jika Anda mencoba menjelaskan kepada nenek Anda kaki, roda, trek, dll mana dari robot Anda yang bergerak ke arah tertentu, bagaimana Anda melakukannya?
Optimalisasi Diri Rekursif
1
@ Jacob, Ini adalah konvensi yang saya kenal dan yang saya lihat dalam literatur. Saya yakin ada yang lain, dan semuanya sama-sama valid.
Josh Vander Hook
1
Maaf @RecursiveSelfOptimization Saya tidak melihat bahwa Anda di bawah 20 rep. Jangan ragu untuk bertanya tentang masalah Anda dengan terminologi dengan pertanyaan baru, tidak perlu waktu lama bagi Anda untuk mendapatkan 9 perwakilan lagi yang perlu Anda obrolan. Juga, cara terbaik untuk memperjelas pertanyaan Anda adalah dengan mengedit pertanyaan Anda. Dengan cara itu semua informasi yang dibutuhkan oleh penjawab di masa depan ada dalam pertanyaan Anda dan bukan disebarkan melalui komentar ke jawaban. Hal yang sama berlaku untuk jawaban, itulah sebabnya Josh mengedit jawabannya, untuk menjaga informasi yang relevan dalam jawabannya daripada tersebar melalui komentar-komentar ini.
Mark Booth
2

Saya pikir Anda bisa menggunakan bearing (atau azimuth atau kenaikan kanan ) dan tandai (atau ketinggian atau deklinasi ). Misalnya 0 tanda 0 lurus ke depan dan di cakrawala. 30 mark 30 adalah 30 derajat ke kanan dan 30 derajat di atas cakrawala. -90 Tanda -90 akan menjadi 90 derajat ke kiri dan kemudian menghadap ke bawah ke tanah. Ini bisa relatif terhadap posisi dan orientasi Anda saat ini atau relatif terhadap beberapa referensi seperti utara sejati atau utara magnetik dan cakrawala.

Ini adalah penggunaan sistem astronom.

Gurita
sumber
0

Saya lebih suka menggunakan istilah anatomi untuk ini. Saya sedikit bias karena saya sering melakukan pekerjaan biomimetik dan rehabilitasi. Namun, ada beberapa hal yang baik tentang menggunakannya mendiskusikan atau menggambarkan tubuh (kendaraan).

  1. Terminologi itu kaya. Ada istilah yang jelas untuk lokasi (ventral dorsal posterior anterior kiri kanan), bidang penampang (sagital transversal coronal), dan posisi relatif pada tubuh (proksimal distal).
  2. Terminologi dibagikan. Roboticists melakukan medis, berjalan, dan manipulasi menggunakan istilah-istilah ini dan fakta bahwa ahli biologi dan ilmuwan medis dapat langsung memahami Anda menciptakan peluang untuk penyerbukan silang ilmiah.
hauptmech
sumber